DE2754897A1

DE2754897A1 - Ventilatoranordnung mit motorantrieb

Info

Publication number: DE2754897A1
Application number: DE19772754897
Authority: DE
Inventors: Rene Raymond Neveux
Original assignee: Francaise du Ferodo SA
Current assignee: Valeo SE
Priority date: 1976-12-13
Filing date: 1977-12-09
Publication date: 1978-06-15
Also published as: FR2373697B1; ES464980A1; FR2373697A1; US4210833A; GB1562538A; CS199517B2; BR7708246A; DE2754897C2; SU862839A3; JPS5374638A; IT1091672B; JPS5836168B2

Description

DIPL-ING. HORST RCSc Ol PL.-1N G. PETER KOSEL

3353 BadGandersheim. 8.Dezember 1977

Postfach 129

Hohenhofen S

Telefon: (05382) 2642

Telegramm-Adresse: Siedpatent Badganderjhelm Unsere Akten-Nr. 24 7 2/ $£

SOCIETE ANONYME PRANCAISE DU PERODO
Patentgesuch vom 8.Dezember 1977

SOCIETE ANONYME PRANCAISE DU PERODO 64, Avenue de la Grande-Armee

75-Paris, Prankreich

Ventilatoranordnung mit Motorantrieb

Die Erfindung betrifft eine Motorventialtoranordnung oder eine Ventilatoranordnung mit Motorantrieb (groupe moto ventilateur), insbesondere zur Kühlung des Kühlwassers eines Kraftfahrzeugmotors, welche einen von einem Elektromotor angetriebenen Schraubenlüfter aufweist und mit einer inneren Zentrifugalbeschaufelung, die die Luft über den Elektromotor zu dessen Kühlung ansaugt, versehen ist, wobei der Elektromotor in einem Gehäuse befestigt ist, welches wenigstens eine seitliche Lufteintrittsöffnung aufweist.

Die Kühlung des Elektromotors bringt Probleme mit sich, weil sie durch den Luftstrom, der von dem Lüfter erzeugt wird, oft nicht sichergestellt werden kann. Man weiß in der Tat, daß ein Schraubenlüfter einen Durchsatz hat, der normalerweise im Bereich seiner Nabe geringer ist als im Bereich seines Umfanges, was dazu führt, daß man die Nabe mit einem relativ großen Durchmesser ausbildet, derart, daß sie einen Maskeneffekt erzeugt und daß der gegen oder in dem Elektromotor zirkulierende Luftstrom für eine ausreichende Kühlung ungenügend sein kann. Dies ist

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Rö/V

der Fall Insbesondere bei Motorventilatoranordnungen, die dazu dienen, den quer durch den Kühler zur Kühlung des Kühlwassers eines Kraftfahrzeugmotors strömenden Luftstrom zu erzeugen oder zu beschleunigen, in welcher der Elektromotor, der den Ventilator antreibt, oft mit einem mittleren Durchsatz arbeitet, insbesondere dann, wenn es ein Motor ist, der mit zwei Drehzahlen laufen kann, und in welchem er infolge von Wärme eine große Menge Energie verschwendet.

Wenn auf der anderen Seite ein Kraftfahrzeug im Nebel oder im Regen fährt,dann reißt der Kühlluftstrom Wassertropfen mit sich; dabei muß man verhindern, daß diese in Berührung mit den elektrischen Stromkreisen des Motors gelangen. Darüberhinaus wird der Lüfter einer Kühlanordnung entweder vor dem Kühler, um die Luft durch diesen hindurchzudrücken, oder dahinter angeordnet, um die Luft durch ihn anzusaugen. In diesem Falle befindet sich der Elektromotor oft auf der Ansaugseite des Lüfters, während sich in zweiten Falle der Motor oft auf der Abblasseite (Auslaßseite) befindet. Die Kühlanordnung des Elektromotors muß daher bezogen auf diesen Motor in der Strömung des Luftstromes gehalten werden, welcher Luftstrom durch den Schraubenlüfter erzeugt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Motorventilatoranordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Motor v/irksam gekühlt wird. Ferner soll die Kühlung des Elektromotors einer Motorventilatoranordnung mit Schraubenlüfter mit Luft sichergestellt werden, ohne daß die Gefahr besteht, daß diese Luft Wassertropfen zu den elektrischen Stromkreisen des Motors mitreißt. Schließlich soll eine Motorventilatoranordnung mit Schraubenlüfter geschaffen werden, deren Elektromotor wirksam mit Luft gekühlt wird, ohne daß die Gefahr besteht, daß Wasser in die elektrischen Stromkreise des Motors gelangt, gleichgültig, ob dieser auf der Auslaßseite oder der Ansaugseite des Schraubenlüfters liegt.

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Man hat schon entweder zwecks Vergrößerung des Durchsatzes und des Druckes am Auslaß eines Schraubenlüfters oder zwecks Verringerung des Widerstandes, der der Strömung eines Luftstromes von einem stillstehenden oder sich frei drehenden Schraubenlüfter entgegengesetzt ist, wobei man hierbei das Zurückdrücken der Luft stromaufwärts vermeidet, vorgeschlagen, in der Nabe oder im Bereich der Achse des Schraubenlüfters Durchlässe vorzusehen, die einen Zentrifugal- oder Sohraubenzentrifugallüfter bilden, der in die gleiche Richtung wie der Schraubenlüfter abbläst.

Demgegenüber wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die seitliche öffnung radial bezogen auf eine Höhlung angeordnet ist, welche in einem Arm gebildet ist, v/elcher Arm das Gehäuse mit einem Ring, welcher den Schraubenlüfter umgibt, verbindet, wobei die Höhlung einen Querschnitt in allgemeiner Form eines U aufweist, dessen offenes Ende in Strömungsrichtung der Luftströmung gerichtet ist, welche von dem Schraubenlüfter angetrieben ist.

Entsprechend der Erfindung wird zusätzlich zum Schraubenlüfter eine innere Zentrifugalbeschaufelung vorgesehen, diese jedoch saugt die Luft quer über den Elektromotor zu dessen Kühlung an, und dieser ist in einem Gehäuse befestigt, welches mit wenigstens einer seitlichen Eintrittsöffnung für die Luft versehen ist, v/elche öffnungen radial im Hinblick auf einer innerhalb eines Armes, der das Gehäuse mit einem den Schraubenlüfter umgebenden Ring verbindet, gebildeten Höhlung angeordnet 1st, wobei die Höhlung einen Querschnitt allgemein in Form eines U besitzt, dessen öffnung in Stromrichtung der vom Schraubenlüfter angetriebenen Luft weist.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung kann dahin gehen, daß die Schaufelblätter des Schraubenlüfters am Umfange einer kreisförmigen vollwandigen Wand befestigt sind, die insgesamt das Gehäuse umgibt.

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Anhand der Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben werden, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung näher erläutert werden. Dabei kann dieses nicht als Beschränkung der Erfindung gesehen v/erden.

Es zeigt

Fig. 1 eine axiale Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Motorventilatoranordnung entlang der Linie I - I der Figuren 2 und 3, welche vor einem Kraftfahrzeugkühler montiert ist, um die Luft durch diesen hindurchzudrücken,

Fig. 2 eine Aufsicht auf die Anordnung der Figur 1 in Pfeilrichtung II,

Fig. 3 eine Teilansicht in Pfeilrichtung III der Figur 1,

Fig. 4 eine Schnittansicht gemäß der Linie IV - IV der Figur 3, in vergrößertem Maßstab, und

Fig. 5 eine Ansicht, ähnlich der der Figur 1, welche eine Motorventilatoranordnung zeigt, die hinter einem Kühler angeordnet ist, um die Luft durch ihn hindurch anzusaugen.

Die Motorventilatoranordnung (groupe rnoto-ventilateur) der Figuren 1 bis 4 ist dazu bestimmt, vor einem Kühler 1, in dem das Kühlwasser eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugmotor strömt, angeordnet zu werden, um die Luft quer durch den Kühler 1 hindurchzudrücken. Die Motorventilatoranordnung besitzt einen Elektromotor 2,auf dessen Welle die Nabe 4a eines Rotors 4 angeordnet ist, welcher Schaufelblätter 5 eines

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Schraubenlüfters und eine innere Zentrifugalbeschaufelung 6 trägt. Der Rotor 4 besitzt eine kreisförmige vollwandige Vand 4b, welche formschlüssig mit der Nabe 4a verbunden und deren Urafangsbereich 4c zum Motor hin abgebogen ist. Die kreisförmige vollwandige Wand 4b ragt sehr weit über den gesamten Motor 2, und die Schaufelblätter 5 sind auf der Außenseite des umgebogenen Abschnittes 4c angeordnet, während die Schaufeln 6 auf der Innenseite 4b befestigt sind. Der Motor 2 ist einem Gehäuse 7 an zwei Seiten befestigt. Die vordere Seite des Gehäuses besitzt die Form einer umhüllenden Kalotte und ist mit drei Armen 8a, 8b und 8c mit einem den durch die Schaufelblätter 5 gebildeten und mit Befestigungsklammern wie z.B. die Klammern 9 und 10 (siehe Figur 2) versehenen Schraubenlüfter umgebenden Ring 8d verbunden. Der hintere Abschnitt 11 des Gehäuses umfasst den vorderen Abschnitt 8 im Bereich der Motorwelle 3 und ist damit so verbunden ;er ist innen mit elastischen Anschlägen 11a versehen, die den Magnetring 2a des Motors gegen eine innere Schulter 8e des vorderen Abschnittes 8 drücken . Dieser ist außen mit einer Rippe 8f versehen, welche elastisch in eine Vertiefung 11b des hinteren Abschnittes 11 einschnappt, hinter welche die Vertiefung zum Einrasten kommt, wenn man diesen hinteren Abschnitt mit dem vorderen Abschnitt verbindet. Der Motor ist somit im Gehäuse befestigt. Das hintere Ende des hinteren Abschnittes 11 des G_ehäuses ist mit einem kegelstumpfartigen Kragen (jute) 11c versehen, der sich nach vorne hin erweitert, v/obei er mit dem Rotor eine ringförmige Austrittsöffnung 12 für die von der Zentrifugalbeschaufelung 6 angetriebene Luft bildet, wie weiter unten erläutert werden wird.

Der vordere Bereich 8 des Gehäuses 7 ist seitlich mit drei Öffnungen 13 versehen, von denen jede radial zu einer Höhlung

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14 angeordnet ist, welche Höhlung 14 in einem der Arme 8a, 8b,8c vorgesehen sind. Diese Höhlungen 14 (siehe insbesondere Figur 4)

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besitzen einen U-förmigen Querschnitt, dessen Schenkel nach hinten gerichtet sind.

Der Motor 2 ist vom offenen Typ, d.h. daß seine elektrischen Stromkreise frei der Atmosphäre im Inneren des Gehäuses ausgesetzt sind. Man erkennt bei 2b und 2c sein vorderes und hinteres Lager, welche von dreiseitigen Bügeln 15 und 16 gehaltert werden, und bei 2a und 2d seine Erregerwicklung (Magnet- und Ferritr.inge) ,bei 2e den Läufer, bei 2h seinen Luftspalt und bei 2f seinen Kollektor. Die Stromversorgung (nicht gezeigt) wird an einem Stromanschluß 17 angeschlossen, der in der Höhlung 14 des Armes 3a befestigt und mit Kohlebürsten (porte-balais) 2g über die Leiter 18 verbunden ist, v/elche durch die entsprechende Öffnung 13 hindurchtreten.

Wenn die Motorvcntilatoranordnung in Betrieb ist, erzeugen oder beschleunigen die Schaufelblätter 5 einen Hauptluftstrom, der schematisch durch die Pfeile 19 dargestellt ist, welchen Luftstrom sie, d.h. die Schaufeln, von vorn nach hinten durch den Kühler bzw. zum Kühler 1 hin blasen. Die Zentrifugalbeschaufelung 6 saugt eine Kühlluftströmung zur Kühlung des Motors an, welche schesnatisch durch die Pfeile 20 dargestellt ist, die durch die Öffnungen 13 eintritt, beim Durchtritt den Kollektor 2f und die angeschlossenen Leiter umspült und über den Läufer 2e und den Luftspalt 2h strömt, bevor sie in den Raum eintritt, der zwischen dem Motor 2 und der kreisförmigen Wandung 4b gebildet ist; diese Kühlluftströmung v/ird bei 21 durch die ringförmige Öffnung 12 abgeblasen und wird danach von den Schaufelblättern 5 aufgenommen.

Die Luft zur Kühlung des Motors, welche also durch die Öffnungen 13 eintritt, wird in den Hauptluftstrom 19» der von vorn nach hinten mittels der Schaufelblätter 5 angesaugt wird, aufgenommen, und man sieht bei 22 in der Figur 4, daß

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man eine Richtungsänderung um 180° bewirken muß, damit die Luftströmung von hinten nach vorne in die Höhlungen ty eintreten bzw. diese durchdringen kann. Bei dieser Richtungsänderung verliert die Luft die Viassertropfen, die mit ihr angesaugt werden und die die Tendenz haben, ihren Weg nach hinten fortzusetzen, wie schematisch bei 23 dargestellt ist. Es besteht daher keine Gefahr, daß die Luftströmung 20 Wasserspritzer in die aktiven Teile des Motors 2 mitreißt.

Die Figur 5_f in der die Elemente, die die gleiche Funktion wie diejenigen der vorherigen Figuren haben, mit den gleichen Bezugsziffern, lediglich um 100 vergrößert, bezeichnet sind, zeigt eine andere Art der Ausführung, in der die Motorventilatoranordnung dazu bestimmt ist, hinter den Kühler 101 angeordnet zu v/erden, um die Luft quer durch ihn hindurch anzusaugen. Der Motor 102 ist so durch die kreisförmige vollwandige Wand 104b gegen direkte Wasserspritzer geschützt, welche in dem Hauptluftstrom 119 enthalten sind, und die Luftströmung zur Kühlung des Motors 120 strömt von hinten nach vorne bei 121 in die Höhlungen 114. Die Luft 122, welche in den Hauptluftstrom 119, der von vorn nach hinten abströmt, aufgenommen wird, verliert daher dort noch diejenigen Viassertropfen, die sie enthält.

Man sieht daher, daß es theoretisch genügen würde, das Teil 8 (wobei die Höhlungen 14 mit ihren Öffnungen zu den Schaufelblättern 5 hinweisen) durch das Teil 108 (wobei die Öffnungen 114 mit ihrer geschlossenen Seite zu den Schaufelblättern hinweisen) zu ersetzen und die Drehrichtung des Motors umzukehren, um von einer Anordnung gemäß der Figur 1 zu einer solchen gemäß der Figur 5 zu gelangen. Ein gleiches Profil der Schaufelblätter gestattet jedoch nicht, einen guten Durchsatz in beiden Drehrichtungen zu erzielen. In der Praxis wird man daher vorziehen, die beiden Typen von Teilen 8 und

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und zv/ei Typen von Lüftern 4 und 104 zu verv/enden, deren Schaufelblätter 5 und 105 jeweils für die Anordnung gemäß der Figur 1 und der Figur 5 geeignet sind wobei ein einziger Motortyp und ein einziges Teil 11 unterschiedslos ein Teil 8 oder 108 und einen Lüfter 4 und 104 des einen oder des anderen Types aufnehmen kann.

Pa'er.fcrv.väite Dlpl.-Ing. Horst Ross Dipl.-Ing. Petor Kose!

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Claims

DIPL.-ING. HORST ROSE DIPL ING. PETER KOSEL

PATENTANWÄLTE

3353 B*dcandersheim, 8.Dezember 1977

Postfach 129

HohenMtenS

Telefon: (05382) 2842

Telegramm-Adresse: Siedpatenl Badganderaheim

Unsere Akten-Nr. 2472/3©

SOCIETE ANONYME PRANCAISE DU FERODO Patentgesuch vom 8.Dezember 1977

Ansprüche

'otorventilatoranordnung, insbesondere zur Kühlung des Kühlwassers eines Kraftfahrzeugmotors, welche einen von einem Elektromotor angetriebenen Schr,_.ubenlüfter aufweist und mit einer inneren Zentrifugalbeschaufelung, die die Luft über den Elektromotor zu dessen Kühlung ansaugt, versehen ist, wobei der Elektromotor in einem Gehäuse befestigt ist, welches wenigstens eine seitliche Lufteintrittsöffnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die seitliche Öffnung (13) radial bezogen auf eine Höhlung (14, 114) angeordnet ist, welche in einem Arm (8a, 8b, 8c, 108a) gebildet ist, welcher Arm das Gehäuse (7) mit einem Ring (8d, 108d), welcher den Schraubenlüfter (5, 105) umgibt, verbindet, wobei die Höhlung einen Querschnitt in allgemeiner Form eines U aufweist, dessen offenes Ende

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Postscheckkonto: Hannover 6S715 970

in Strömungsrichtung der Luftströmung (19 _f 119) gerichtet ist, welche von dem Schraubenlüfter angetrieben ist.
2. Anordnung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufelblätter des Schraubenlüfters (5, 105) am Umfange einer kreisförmigen vollwandigen V/and (4, 104) befestigt sind, die insgesamt das Gehäuse (7) umgibt.

Pa'eritnrv.välte Dfp!.-fog. Horst Rose Dipl.-Ing. Peter Kose!

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